Måndag 13 juli 2015.- Strukturen, på ärtornas storlek, nådde samma utvecklingsnivå för ett graviditetsfoster på nio veckor, men kan inte utveckla tänkande.
Studien publicerad i Nature används redan för att få information om sällsynta sjukdomar.
Neurovetenskapsmän har beskrivit upptäckten som överraskande och fascinerande.
Forskare från Molecular Biotechnology Institute vid den österrikiska vetenskapsakademin har reproducerat några av de tidigaste stadierna i organutvecklingen i laboratorium.
Detta placerades i små droppar gel som erbjöd ett stöd där vävnaden kunde växa och placerades i en roterande bioreaktor, ett bad som tillför näringsämnen och syre.
Cellerna kunde växa och organiseras i separata områden i hjärnan, såsom hjärnbarken, näthinnan och, något mycket sällsynt, en för tidig hippocampus, som tros vara mycket involverad i hjärnans minne av en fullt utvecklad vuxen.
Forskare är övertygade om att de är nära - även om de är långt ifrån perfektion - till utvecklingen av en hjärna hos ett nio veckor gammalt foster.
Vävnaden nådde sin maximala storlek, cirka 4 millimeter, efter två månader.
"Mini-brigaderna" har överlevt i nästan ett år, men har inte vuxit längre. Det finns ingen blodtillförsel, bara hjärnvävnad, så näringsämnen och syre kan inte tränga igenom hjärncentrets struktur.
En av forskarna, Dr. Juergen Knoblich, sa att det som dessa organoider är bra för är att "modellera hjärnutveckling och studera allt som orsakar en defekt."
"Vad vi vill är att gå mot mer vanliga sjukdomar som schizofreni eller autism. Dessa visar sig vanligtvis hos vuxna, men det har visats att underliggande defekter uppstår under stadiet av hjärnutvecklingen."
Tekniken kan också användas för att ersätta möss och råttor i läkemedelsforskning, eftersom nya behandlingar kan testas direkt på hjärnvävnad.
Professor Paul Matthews från Imperial College London berättade för BBC att han helt enkelt tycker att det är fantastiskt. Tanken på att vi kan ta en hudcell och förvandla den till något som börjar se ut som en hjärna, även om det är på en ärts storlek, och börjar visa något av beteendet hos en liten hjärna, tror jag är helt enkelt enastående. " .
"Nu tänker han inte, han kommunicerar inte mellan områdena på ett sätt som en hjärna skulle göra, men det ger oss en riktig start och detta kommer att vara den typ av verktyg som gör att vi kan förstå många av hjärnans huvudstörningar."
Teamet har redan använt upptäckten för att undersöka en sjukdom som kallas mikrocefali. Människor med denna störning utvecklar en mycket mindre hjärna.
Genom att skapa en "minihjärna" från hudcellerna hos en patient med denna sjukdom kunde teamet studera vad förändringen i utvecklingen är.
De kunde inse att cellerna var för upphetsade för att bli neuroner och specialiserade sig för snart. Det innebar att celler i ett tidigt skede inte gjorde så mycket ansträngning att nå ett tillräckligt stort antal innan de specialiserade sig, vilket påverkar den slutliga storleken, till och med för en "minihjärna" på en ärts storlek.
Zameel Cader, en konsultneurolog vid John Radcliffe-sjukhuset i Oxford, sa att han hittills inte såg några etiska besvär. "Det är mycket långt ifrån medvetande, medvetenhet eller svar på omvärlden. Det finns alltid spektrumet för vad framtiden kan hålla, men detta är ett primitivt territorium."
För hans del tror Martinb Coath, från det kognitiva institutet vid University of Plymouth att "varje teknik som ger oss" något som en hjärna "som vi kan modifiera, arbeta med det och se hur det utvecklas, helt enkelt måste vara spännande."
"Om författarna har rätt, och deras 'flaskhjärna' utvecklas på ett sätt som härmar utvecklingen av den mänskliga hjärnan, är dess potential att studera utvecklingssjukdomar tydlig. Men tillämpningen av andra typer av störningar är inte så naturligtvis, även om det har potential. "
"Att testa läkemedel är mycket mer problematiskt", säger Coath. "De flesta mediciner som påverkar hjärnan verkar på saker som humör, uppfattning, kroppskontroll, smärta och många andra saker. Denna vävnad som hjärnan har inga problem med dessa saker än."
Källa:
Taggar:
Regeneration Familj Nyheter
Studien publicerad i Nature används redan för att få information om sällsynta sjukdomar.
Neurovetenskapsmän har beskrivit upptäckten som överraskande och fascinerande.
Forskare från Molecular Biotechnology Institute vid den österrikiska vetenskapsakademin har reproducerat några av de tidigaste stadierna i organutvecklingen i laboratorium.
Hjärnbad
För att producera neuroectoderm, den del av ett embryo som blir en hjärna och ryggmärgen, använde både embryonala stamceller och vuxna hudceller.Detta placerades i små droppar gel som erbjöd ett stöd där vävnaden kunde växa och placerades i en roterande bioreaktor, ett bad som tillför näringsämnen och syre.
Cellerna kunde växa och organiseras i separata områden i hjärnan, såsom hjärnbarken, näthinnan och, något mycket sällsynt, en för tidig hippocampus, som tros vara mycket involverad i hjärnans minne av en fullt utvecklad vuxen.
Forskare är övertygade om att de är nära - även om de är långt ifrån perfektion - till utvecklingen av en hjärna hos ett nio veckor gammalt foster.
Vävnaden nådde sin maximala storlek, cirka 4 millimeter, efter två månader.
"Mini-brigaderna" har överlevt i nästan ett år, men har inte vuxit längre. Det finns ingen blodtillförsel, bara hjärnvävnad, så näringsämnen och syre kan inte tränga igenom hjärncentrets struktur.
En av forskarna, Dr. Juergen Knoblich, sa att det som dessa organoider är bra för är att "modellera hjärnutveckling och studera allt som orsakar en defekt."
"Vad vi vill är att gå mot mer vanliga sjukdomar som schizofreni eller autism. Dessa visar sig vanligtvis hos vuxna, men det har visats att underliggande defekter uppstår under stadiet av hjärnutvecklingen."
Tekniken kan också användas för att ersätta möss och råttor i läkemedelsforskning, eftersom nya behandlingar kan testas direkt på hjärnvävnad.
"Hallucinating"
Tidigare har forskare kunnat reproducera hjärnceller i laboratoriet, men det är så nära som någon grupp har kommit för att bygga en mänsklig hjärna. Prestationen har rört samhället.Professor Paul Matthews från Imperial College London berättade för BBC att han helt enkelt tycker att det är fantastiskt. Tanken på att vi kan ta en hudcell och förvandla den till något som börjar se ut som en hjärna, även om det är på en ärts storlek, och börjar visa något av beteendet hos en liten hjärna, tror jag är helt enkelt enastående. " .
"Nu tänker han inte, han kommunicerar inte mellan områdena på ett sätt som en hjärna skulle göra, men det ger oss en riktig start och detta kommer att vara den typ av verktyg som gör att vi kan förstå många av hjärnans huvudstörningar."
Teamet har redan använt upptäckten för att undersöka en sjukdom som kallas mikrocefali. Människor med denna störning utvecklar en mycket mindre hjärna.
Genom att skapa en "minihjärna" från hudcellerna hos en patient med denna sjukdom kunde teamet studera vad förändringen i utvecklingen är.
De kunde inse att cellerna var för upphetsade för att bli neuroner och specialiserade sig för snart. Det innebar att celler i ett tidigt skede inte gjorde så mycket ansträngning att nå ett tillräckligt stort antal innan de specialiserade sig, vilket påverkar den slutliga storleken, till och med för en "minihjärna" på en ärts storlek.
Här uppe
Teamet i Wien tror inte att det finns några etiska problem i detta skede, men Dr. Knoblich sa att han inte ville se mycket större hjärnor utvecklas, eftersom det skulle vara "oönskat."Zameel Cader, en konsultneurolog vid John Radcliffe-sjukhuset i Oxford, sa att han hittills inte såg några etiska besvär. "Det är mycket långt ifrån medvetande, medvetenhet eller svar på omvärlden. Det finns alltid spektrumet för vad framtiden kan hålla, men detta är ett primitivt territorium."
För hans del tror Martinb Coath, från det kognitiva institutet vid University of Plymouth att "varje teknik som ger oss" något som en hjärna "som vi kan modifiera, arbeta med det och se hur det utvecklas, helt enkelt måste vara spännande."
"Om författarna har rätt, och deras 'flaskhjärna' utvecklas på ett sätt som härmar utvecklingen av den mänskliga hjärnan, är dess potential att studera utvecklingssjukdomar tydlig. Men tillämpningen av andra typer av störningar är inte så naturligtvis, även om det har potential. "
"Att testa läkemedel är mycket mer problematiskt", säger Coath. "De flesta mediciner som påverkar hjärnan verkar på saker som humör, uppfattning, kroppskontroll, smärta och många andra saker. Denna vävnad som hjärnan har inga problem med dessa saker än."
Källa:
